Python | sympy.expand() 方法介绍

sympy.expand() 方法是 Sympy 库中的一种用于展开表达式的函数。该函数可以将多项式或任意表达式中的括号展开成一系列等价的表达式。展开后的表达式可以更方便的进行计算和解析。

本文将会介绍 sympy.expand() 的用法和示例，希望给大家提供帮助。

语法

sympy.expand(expr, deep=True, **hints)

该函数接受以下参数：

• expr：需要展开的表达式。
• deep：默认为 True，表示该函数将尝试尽可能多地展开表达式。如果设为 False，则只展开最外层的括号。
• hints：可选参数，通常用于指定展开策略，例如展开乘法、幂等运算等。

返回结果

该方法返回一个展开后的 SymPy 表达式对象。

示例

下面是一个简单的示例，展示了 sympy.expand() 的用法：

from sympy import *
from sympy.abc import x, y

expr = (x + y) ** 2

print("展开前：", expr)
print("展开后：", expand(expr))

输出结果：

展开前： (x + y)**2
展开后： x**2 + 2*x*y + y**2

深度展开

如果设置 deep 参数为 False，则只会展开最外层的括号。例如：

from sympy import *

expr = (1 + x * y)**3

print("深度展开：", expand(expr, deep=False))

输出结果：

深度展开： 1 + 3*x*y + (x*y + 1)**2

使用 hints 参数

hints 参数通常用于指定展开策略。例如，如果我们想在展开时只展开幂运算，可以这样做：

from sympy import *

expr = (x + y)**3

print("只展开幂运算：", expand(expr, hint=Pow))

输出结果：

只展开幂运算： x**3 + 3*x**2*y + 3*x*y**2 + y**3

总结

Sympy 的 expand() 方法可以很方便地对任意表达式进行展开，是一个非常实用的函数。需要注意的是，如果表达式过于复杂，展开操作可能会消耗大量的时间和内存。我们需要谨慎使用该函数，以避免产生不必要的计算负担。